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《車輛動力艙冷卻風(fēng)道流場的仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、車輛與動力技術(shù)2005年第3期總第99期Vehicle&PowerTechnology文章編號：10094687（2005）03002705車輛動力艙冷卻風(fēng)道流場的仿真研究李云龍，王湘卿，王敬，汪建兵（中國北方車輛研究所，北京100072）摘要：該文應(yīng)用三維建模軟件PRO/E建立了某車輛動力艙的CAD模型，運(yùn)用CFD軟件FLUENT對動力艙內(nèi)的冷卻空氣流場進(jìn)行仿真研究.重點解決了散熱器和風(fēng)扇在動力艙中的模擬問題.仿真計算得出了動力艙內(nèi)不同位置的阻力分布情況.此外，還計算分析了冷卻空氣通過冷卻風(fēng)道的正面深度對系統(tǒng)阻力的影響，以及在不同的
2、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速下車輛行進(jìn)時，動力艙內(nèi)冷卻空氣流場的變化情況.關(guān)鍵詞：動力艙；冷卻系統(tǒng)；流場；CFD+中圖分類號：TJ810.2TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ANumericalSimulationforWindTunnelofthePowertrainCompartmentLIYun-long，WANGXiang-qing，WANGJing，WANGJian-bing（ChinaNorthVehicleResearchInstitute，Beijing100072，China）Abstract：TheCADmodelofthepowertrai
3、ncompartmentisbuiltupbyPro/E，andthenthesimulationstudyfortheairflowfieldofthepowertraincompartmentismadebytheCFDprogrampackageFLUENT.ItfocusesonhowtosimulatetheheatsinkandthefaninCFDsoftware.Thedragpredictionandcharac-teristicofflowpassingeachportionofhullcanbeacquiredf
4、romthesimulation.Atthesametime，thesimulationanalyzestheinfluenceforthesystemdragunderwindtunnelheightandtheresistancechangingofcomponentsinthepowertraincompartmentunderdifferentfanspeedwhenvehiclemoving.Keywords：powertraincompartment；coolingsystem；flowfield；CFD隨著車輛總體性能要
5、求的日益提高，冷卻系統(tǒng)卻風(fēng)道進(jìn)行研究，把進(jìn)排氣百葉窗、換熱部件（如的設(shè)計難度與日俱增，冷卻不充分已經(jīng)成為影響車各種散熱器和換熱器）、風(fēng)扇、冷卻空氣通過冷卻輛總體性能的重要問題之一.為了避免冷卻系統(tǒng)的風(fēng)道的正面深度作為一個整體來考慮.運(yùn)用車輛的問題對整車總體性能所造成的負(fù)面影響，盡可能分CFD技術(shù)，對不同工況下動力艙內(nèi)的冷卻空氣流別使冷卻系統(tǒng)與整車之間以及冷卻系統(tǒng)內(nèi)各部件之場進(jìn)行仿真分析.間達(dá)到較好的匹配設(shè)計.本文對某車輛動力艙的冷修稿日期：20050624作者簡介：李云龍（1979-），男，遼寧鞍山人，中國北方車輛研究所碩士研究生.王
6、湘卿（1942-），男，上海市人，中國北方車輛研究所高級工程師（研究員級），碩士生導(dǎo)師.·28·車輛與動力技術(shù)2005年動狀態(tài)有很大差別，因此不采用疏密相同的網(wǎng)格.1CFD計算方法對動力艙體上方規(guī)則的外流區(qū)域和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的動力艙內(nèi)流區(qū)域，分別采用尺寸較大的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格與非1.1幾何模型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格實施區(qū)域離散化.對整個計算流域作適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)處理，并在每個分區(qū)內(nèi)針對不同的空氣流按照實車尺寸應(yīng)用Pro/E軟件建立了動力艙三維實體模型.在不影響計算結(jié)果的前提下，對一些動狀態(tài)確定網(wǎng)格的疏密程度.例如對進(jìn)排氣百葉零部件的細(xì)小結(jié)構(gòu)作了合理的簡化.在FLU
7、ENT前窗、散熱器、排風(fēng)筒等部件適當(dāng)加密網(wǎng)格.網(wǎng)格總處理軟件GAMBIT中，建立了總的計算流域模型.數(shù)為2029797.圖1為動力艙計算流域模型.1.5計算流域的邊界條件定義：計算域入口給定速度，出口定義為充分發(fā)展管流，散熱器的進(jìn)出口表面為內(nèi)部界面.將散熱器簡化為多孔介質(zhì)模型，用在其動量方程（2）上附加動量源項的方法處理該區(qū)域中的流動阻力，此源項由粘性損失項和慣性損失項兩部分構(gòu)成，可表示為：331Si=ΣDijμvj+ΣC2ijp
8、vj
9、vj.（3）j=1j=12其中Si為動量方程中應(yīng)附加的源項；μ為粘性系圖1動力艙計算流域模型圖數(shù)；
10、v為速度矢量；D、C為粘性和慣性阻力系數(shù)矩陣，其值根據(jù)實驗數(shù)據(jù)通過最小二乘法擬合得1.2控制方程出.本文主要對冷卻風(fēng)道氣側(cè)的空氣阻力和流量進(jìn)在FLUENT的風(fēng)扇面模型中，輸入風(fēng)扇的壓力行仿真分析，不考慮流體與外界的熱交換
